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1.1光谱噪声去除由于实验条件如光谱仪硬件和环境光等因素影响,采集的原始光谱数据会包含噪声,需要采用光谱预处理的方法把这些噪声去除,同时保留有用光谱信息。采用SG平滑算法,经验模态分解(empiricalmodedecomposition,EMD)算法和小波分析(wavelettransform,WT)去噪算法等对光谱进行处理,并对三种去噪算法进行比较。
1.2潜在变量(LatentVariable,LV)在利用PLS方法建立模型时,非常关键的一点是所选取的对于建模最优的LV个数,LV和主成分分析中主成分类似,第一个LV贡献率最大,第二个次之,以此类推。如果选取的LV个数偏少,则无法全面代表样本的光谱特性,造成模型精度下降,影响模型的预测效果。而如果选取的LV个数过多,则会带入模型的噪声,干扰建模效果。
1.3建模分析方法用三种建模方法,分别是偏最小二乘回归(partialleastsquares,PLS),BP神经网络(backpropagationneuralnet-work,BPNN)和偏最小二乘支持向量机(leastsquaresupportvectormachine,LS-SVM)。采用PLS建模方法时,基于全谱作为模型输入,使用BP神经网络和LS-SVM建模时,把PLS回归模型得到的LV作为输入,进行对比分析。神经网络由一个输入层、一个或多个隐含层和一个输出层构成。BP神经网络是一种非线性的建模方法,广泛应用于光谱建模分析中[12]。LS-SVM是在经典支持向量机算法基础上作了进一步改进,能够同时进行线性和非线性建模分析,是解决多元建模的一种快速方法。
1.4定量模型评价标准定量模型的评价指标主要有决定系数和均方根误差(rootmeansquareerror,RMSE)。建模集决定系数用R2表示,预测集决定系数用r2表示。决定系数越接近于1,表示模型相关性越好,预测效果更好。一般来说,RMSE越小说明模型的误差越小,模型精度越高。建模集均方根误差用RMSEC表示,预测集均方根误差RMSEP表示。
2结果和讨论
2.1UV/Vis光谱图及COD浓度的统计分析图1为甲鱼养殖水样本的UV/Vis原始光谱曲线,从图中可以看出各个水样的光谱曲线的趋势相类似,没有呈现显著性差异,由于水体中硝酸盐、有机酸、腐殖质等物质对紫外光的强烈吸收,在波段200~260nm区域的吸收度明显高于其他区域。试验水体样本COD值统计结果如表1所示,模型的建模集和预测集COD值覆盖了较大范围,有助于建立准确、稳定和具有代表性的模型。
2.2基于全波长的PLS模型为了更好的分析三种消噪算法检测水体COD含量的性能,将对不同预处理方法获取的评价指标相比较,基于全谱的PLS模型的计算结果如表2所示。由表2可知,小波算法去除噪声后的光谱PLS模型取得了最佳结果,建模集的R2为0.79,RMSEC为15.89mg•L-1,预测集的r2为0.78,RMSEP为15.92mg•L-1。SG平滑和EMD算法虽然部分去除了噪声,但建模效果并没有得到相应提高。故后面建模分析在WT分析基础上进行。
2.3LV一般选取最优LV个数的标准观察RMSEP值随LV个数变化情况,如图3所示,当LV个数较少时,RMSEP值较大,随着LV个数的增加,RMSEP随之减小,当LV个数增加到6时,RMSEP的值保持稳定,LV个数继续增加,RM-SEP值也没有随着增加。取前6个LVs作为偏最小二乘支持向量积的输入建立模型。从贡献率角度解释,PLS建模得到的6个LVs分别作为LS-SVM的输入,之所以取前6个是因为这样几乎可以100%表达原始光谱有用信息,如表3所示,且降低了模型复杂度,提高模型运行速度和精度。
2.4BP神经网络模型根据前文得到的结果,将表3中选出的LVs作为BP神经网络模型输入,BP神经网络模型的计算结果如表4所示。分析表4可知,将6个LVs作为LS-SVM模型输入的结果,其建模集的R2为0.82,RMSEC为15.77mg•L-1,预测集的r2为0.81,RMSEP为16.67mg•L-1。
2.5基于LVs输入的LS-SVM模型LS-SVM模型预测结果如表5所示。采用LVs作为LSSVM模型输入,得到的结果优于基于BP神经网络模型。其建模集的R2为0.83,RMSEC为14.78mg•L-1,预测集的r2为0.82,RMSEP为14.82mg•L-1。
2.6PLS,BP神经网络和LS-SVM模型比较PLS,BPNN和LS-SVM建模方法的结果比较如图3所示,Cal表示模型的建模集(calibration),Pre表示模型的预测集(prediction)。不难发现,在LS-SVM模型和BP神经网络模型中,基于LV作为模型输入-建立的LS-SVM模型取得了最优的效果,BP神经网络模型的预测效果较优,且LS-SVM模型和BP神经网络模型都优于全波长的PLS模型结果。
3结语
常用的生物活性改良剂有下列6种:
1、光合细菌高密度鱼虾池水中所含的大量粪便和残饵,腐改后产生氨态氮、硫化氢等有害物质,污染水体和底质,造成鱼虾生长缓慢甚至中毒死亡。同时,水体富营养化后病原微生物滋生,鱼虾会感染发病,光合细菌能吸收水体中有的有毒物质,长成自己有效力的细胞,并形成优势群落,抑制病原微生物生长,净化水质。施用光合细菌,苗池每次用10-50毫克/升;成鱼、虾、蟹池首次用5-10毫克/升,以后用量减半,每次间隔7-10天。
2、硝化细菌在水环境中,硝化细菌可将由腐生菌和固氮菌分解或合成的氨或氨基酸转化为硝酸盐和亚硝酸盐,使水体和底泥中的有毒成分转化为无毒成分,净化水质。成鱼、虾、蟹池每次施用硝化细菌2-5毫克/升。
3、乳酸菌群乳酸菌属嫌气性菌群,靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有杀菌作用,能抑制有害微生物活动,致病菌增殖和无机物腐败;并能使木质和纤维素有机物发酵分解,有利于动植物吸收。
4、酵母菌群酵母菌属好气性菌群,它能利用植物根部分泌及其他有机物质产生发酵力,合成促根系生长及细胞分裂的活性物质。酵母菌能为乳酸菌、放线菌等提供增殖基质,为动物提供单细胞蛋白。
5、革兰氏阳性放线菌群革兰氏阳性放线菌属好气性菌群。它能从光合细菌中获得基质,产生各种抗生素及酶,直接抑制病菌,并能提前获取有害霉菌和细菌的增殖基质,促进有益微生物增殖。放线菌和光合细菌混合使用效果更好。它还能将木质素、纤维素、甲壳素物质降解,有利于动植物吸收。
1.1基层推广人员素质不高
水产养殖技术推广的顺利开展还必须要有一支具有较高专业素养的队伍。我国水产技术推广队伍建设水平参差不齐,省级站、地级站推广人员素质较高,到县级及以下推广站的人员素质较低,尤其是乡级和村级问题尤为严重,加之基层推广员少,专业化知识掌握不足,水产技术推广工作华而不实。基层的水产养殖技术推广工作所依赖的都是基层的技术人员,而这些人员由于自身的科技水平和知识水平不高,再加上上级对推广工作的不重视,根本无法保质保量的完成水产养殖技术推广工作。此外,基层技术推广组织开展的员工技术培训较为简单,远远不能满足新品种的培育、水产养殖中病害的预防等要求。正是由于水产养殖技术推广然人员综合素质普遍较低,直接导致了基层水产养殖技术推广力度不过,技术指导以及咨询等服务难以落实到位。
1.2推广方式有待改进,水产技术推广手段落后
随着政府机构改革的进行,水产技术推广工作在市场预测分析、水产技术资金筹集、水产品销售推广、产品质量管理等方面存在不足。水产技术推广机构与行政管理部门对应性强,行政部门过度干预导致上级推广部门作用弱化。此外,水产技术推广手段落后,水产技术供需矛盾突出。我国水产技术推广体系存在教育、科研与水产现实联系不紧密,成果转化效率低,渔民接受技术培训、高层次教育不足,“产学研”合作不密,水产技术需求不能及时反馈到研发部门,科研部门的新型技术服务于小众,水产技术成果推广受众缺乏全面性。
1.3基层水产站的推广资金缺乏
在基层水产养殖技术推广工作中,还面临着技术推广资金不足的情况,进而制约了基层水产养殖技术推广的发展与进步。由于水产养殖技术的研发和推广工作需要大量的经费做支持,然后实际情况却是经费缺乏,直接导致水产养殖技术推广人员的工作缺乏资金支持。而且由于缺少资金以及奖励,大部分水产养殖技术推广工作人员无法调动积极性,甚至是把基层水产养殖技术推广工作当成是负担,在推广过程中敷衍了事,不认真对待。总体来说,现行水产技术推广体系下,推广组织的结构、编制、经费等由政府决定,基层推广部门得不到财政保障,不仅造成推广人才流失,也阻碍了水产技术在渔业生产中的应用。
2农村水产养殖技术推广对策
2.1加强对推广人员进行培训
基层水产科技推广队伍的人数偏少,其知识的结构也比较老化,不能满足水产发展的需要,故而要不断加强水产科技队伍的建设工作,不断优化队伍的结构,加强和完善培训机制。对在岗人员加强培训,确保他们的知识结构可以有所优化,能够掌握更多的新技术,进而提高工作队伍的整体素质。针对基层水产养殖技术人员较少的情况,水产部门可以定期派遣专家到基层进行知识技术培训,并进行新技术的示范以及指导等。此外,要鼓励以及指导水产养殖技术推广人员学习新知识,降低其对新技术,新思想的排斥性,充分发挥水产推广人员的积极性,只有这样才能更好的配合技术推广工作。
2.2加快完善水产技术推广体系建设
拓宽水产技术服务范围,加强技市场预测分析、水产技术资金筹集、水产品销售推广、产品质量管理等工作。弱化行政干预力度,在政策、经费上要对推广机构予以帮助,保证水产技术推广部门更好的适应市场经济的发展。此外,水产养殖技术推广工作要与农村的实际相结合,要做到将水产养殖技术推广工作和市场需求、农村的实际情况以及农民群众的实际需求相挂钩。再者,还要丰富水产技术推广手段,实现推广方式多样化发展。推动水产技术科研、教育、推广三结合,转换机制,规范运作方式,统一分配推广经费与物资,促进水产科研与生产紧密结合,教育机构把握人才与技术需求,推进教学与生产更好的结合。
2.3保障充足的水产养殖技术推广资金
2.3.1针对于基层水产养殖技术推广资金不足的现状,应该加大对技术推广资金的扶持力度,国家应该制定相关的政策,每年根据当地水产养殖业的发展情况,制定科学的资金扶持量,使基层水产部门有充足的资金进行技术的推广,进而有利于当地水产的发展,也会相应的带动当地其他行业的发展,不断的促进当地经济的发展。
2.3.2乡镇等基层水产推广部门在进行财政预算时候要充分考虑基层水产养殖技术推广资金安排,并且充分吸收社会闲散资金,灵活妥善的运用多种资金筹集渠道,这样就大大增加了推广资金,在推广的时候不会因为资金短缺而使进程受阻。
2.4提供技术推广服务平台
2.4.1技术指导和培训近年来,有些基层水产推广机构在水产主管部门的领导下,不断加大技术指导和培训力度,为水产养殖户提供强有力的技术保障。例如,在新品种引进、发展集约化、健康养殖、池塘高效生态养殖、鱼病防治、生态调控水质等技术的示范、引进和推广新技术,进一步提高了良种覆盖率和科技成果转化率。此外,通过组织交流学习、开展各项专题培训,为水产养殖企业培养了专业骨干力量,为养殖户提高了养殖技能。
2.4.2提供信息和其他服务近年来,水产技术推广机构通过不断完善和丰富信息服务的手段,利用广播、电视、水产信息网站等多种途径,为广大水产养殖户提供苗种、饲料、病害防治技术、养殖新技术、新理念、新经验等。
3结束语
1.1混凝沉淀技术
混凝沉淀技术就是利用化学原理,将混凝剂加入水中,对水中的污染物进行有效去除,石灰铁盐与有机絮凝剂等常用的混凝剂因为其具有一定的毒性,所以不能直接在养殖用水中应用,而是用在水产养殖排水水质的处理上。
1.2臭氧氧化技术
臭氧如果具有强氧化性,就能在水中迅速自行分解,避免造成二次污染,具有除臭、杀菌、脱色以及去除有机物的作用,是一种比较有效的绿色氧化药剂,这种技术主要运用于海水工厂养殖排水水质的处理中,具有较强的氧化作用,能够有效分解、溶解以及降解水中的有机物。
1.3紫外辐射技术
紫外辐射技术利用紫外辐射对水体进行消毒,不仅能够破坏水中残留的臭氧,还能将大量的病菌杀死,具有无毒、高效以及低成本的特征,紫外辐射技术是一种比较成熟的养殖排水水质改善技术,主要应用于水产生殖排水的循环过程中。
1.4其他处理技术
在对水产养殖排水水质进行改善处理的过程中,离子交换技术以及电化学技术也是一种水质处理技术,但是离子交换技术主要在水族馆或者科研项目中运用,应用范围较小,而电化学技术还处于试验阶段,不完全适用于生态农业园的需求。
2生物处理技术
2.1人工浮床净化技术
人工浮床净化技术通过模拟自然界的各种变化规律,利用高分子材料和混凝土等载体,对水生植物进行种植,使其发挥清除水体污染物的作用,这种技术能够净化水质、美化水体景观,为生物创造生存空间的功能,促进周围生物的多样性发展,加强其生态系统的完善,能够很好地适用于生态农业园区的水产养殖排水中。
2.2人工湿地净化技术
人工湿地净化技术能够按照水体的具置和实际情况,模拟湿地的结构与功能,综合净化与处理污水,构成水体、基层、微生物以及水生植物等人工湿地的主要元素,对铵、氮、硝酸盐以及亚硝酸盐等化学物质进行有效清除。
2.3水生动物净化技术
水生动物净化技术就是将水生动物放养于水产养殖所用水体中,不仅能够起到净化水质的作用,还能提高生态农业园水产养殖的经济效益,是一种兼具实用性与经济性的水质净化技术。
2.4水生植物净化技术
水生植物主要有沉水植物、浮叶植物以及漂浮植物,通过水生植物在生态农业园水产养殖区域的种植,能够抑制水体中藻类的生长,并且具有一定的观赏价值,同时能够有效起到净化水体的作用,实现一定的经济效益。
3结语
1.1材料
1.1.1实验装置膜生物反应器(MBR)处理水产养殖废水的工艺流程如图1所示。反应主体为圆柱形有机玻璃容器,有效体积为70L。膜组件为杭州捷滤膜分离技术有限公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)+特种纳米材料材质的中空纤维膜,截留孔径为0.1μm,中空纤维内径为0.9mm,中空纤维外径为1.5mm,膜面积为2m2,出水方式为负压抽吸。正常运行时反应器采用间歇运行,每隔6h抽2h水。出水时间和停抽时间8min和2min。水力停留时间为8h。
1.1.2培养基(1)牛肉膏蛋白胨硝酸盐固体培养基:5g牛肉浸膏,10g蛋白胨,1gKNO3,20g琼脂,1000mL自来水,pH7.2~7.4。(2)硝酸盐葡萄糖反硝化培养基:5g葡萄糖,2gKNO3,1gK2HPO4,1gKH2PO4,0.20gMgSO4•7H2O,1000mL蒸馏水,pH7.2~7.5。(3)DM培养基:4.70g琥珀酸,7.90gNa2HPO4•7H2O,1.00gKNO3,1.50gKH2PO4,0.30gNH4Cl,0.10gMgSO4•7H2O,2mL微量元素溶液。微量元素溶液:50gEDTA,2.20gZnSO4,5.06gMnC12•4H2O,5.50gCaC12,5gFeSO4•7H2O,1.10g(NH4)6Mo7O24•4H2O,1.61gCoC12•6H2O,1.57gCuSO4•5H2O,1000mL蒸馏水,pH7.0。
1.1.3检测试剂(1)格里斯试剂(GriessReagent)Ⅰ和Ⅱ:试剂Ⅰ:将0.5g的对氨基苯磺酸(SulfanilicAcid)加到150mL的30%稀醋酸溶液中,保存于棕色瓶中。试剂Ⅱ:将0.5gα-萘胺(α-naphthylamine)加到50mL蒸馏水中,煮沸后,缓慢加入150mL的20%稀醋酸溶液中,保存于棕色瓶中。(2)二苯胺试剂:溶1.0g无色的二苯胺(Diphenylamine)于20mL蒸馏水中,然后徐徐加入100mL浓硫酸(相对密度1.84)中,保存于棕色瓶中。
1.2实验方法
1.2.1活性污泥的培养驯化实验所用的污泥为哈尔滨市文昌污水处理厂间歇曝气池的活性污泥,其MLVSS/MLSS为45%,SV为34%,MLSS为5296mg/L。在活性污泥中好氧反硝化菌的富集驯化是通过MBR装置驯化上述活性污泥。操作过程为瞬时进水(水产养殖废水添加营养液配制而成)、曝气、出水。曝气期间,监测DO的浓度,保持DO浓度在2mg/L,温度保持28~30℃,pH为7左右。进水COD值在250~350mg/L,氨氮值在20mg/L左右,MLSS值为350mg/L。好氧反硝化菌污泥的驯化富集过程采用的COD和氨氮浓度逐步提高的方法,最后达到COD800mg/L,氨氮70mg/L;曝气时间从开始每个周期(24h)曝气6h,逐步增加到8、12、18、24h,使系统逐渐适应,最后保持好氧状态。为了加强好氧反硝化菌的优势,每隔24h向培养液中加入适量5%硫酸铵溶液、5%硝酸钾溶液和5%亚硝酸钠溶液,培养60d。
1.2.2菌株的分离、纯化与筛选取膜生物反应器中驯化60d的活性污泥10mL,经过充分打碎,用无菌水制备稀释液,取稀释倍数10-2、10-3、10-4稀释液在牛肉膏蛋白胨硝酸盐固体培养基平板上涂布,于30℃培养48h。挑取形状各异的菌株纯化数次,获得36株菌株。将此36株菌株分别接种于装有5mL的以硝酸钾为氮源的反硝化培养基的试管中,反硝化培养基的试管中应放入一倒置杜氏发酵管,以检测气体的生成。试管置于30℃恒温箱中培养。培养14d后,各取培养液5滴于白色比色皿上,加入格利斯试剂Ⅰ和Ⅱ各2滴,只有F20、F21、F28三株菌接种的试管中培养液(分别记为F20培养液、F21培养液、F28培养液,下同)呈红色,说明培养液中的硝酸盐被还原成亚硝酸盐,这3株菌具有好氧反硝化作用。再分别取这3支试管中培养液5滴于白瓷比色板上,加二苯胺试剂2滴,F20培养液和F21培养液呈蓝色,而F28未变色。说明F20培养液和F21培养液中仍有硝酸盐未被转化,F28培养液中没有硝酸盐;F28培养液中反硝化进行程度比F20培养液、F21培养液中反硝化程度高,F28菌株好氧反硝化能力较强。从而筛选获得一株好氧反硝化能力较强的菌株F28。将菌株F28接种于硝酸盐葡萄糖反硝化培养基斜面上扩大培养备用。
1.2.3菌株的鉴定从硝酸盐葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28,做平板划线培养。待长出菌落后,观察菌落的形状、颜色等特征。采用革兰染色,显微镜观察其个体形态。另外,进行硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、葡萄糖发酵试验、吲哚试验、乙酰甲基甲醇试验、甲基红试验、柠檬酸盐试验、产硫化氢试验、过氧化氢酶试验等生理生化鉴定。并同时进行16SrDNA基因序列分析。使用DNA提取试剂盒(E.Z.N.A.BacterialDNAkit,购自美国Omega生物技术公司)提取F28菌株基因组DNA。对该菌的基因组DNA进行PCR扩增的引物采用27F:5''''-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3''''和1492R:5''''-GGTTACCTTGTTACGACTT-3''''。PCR反应体系(25μL):2.5μL10×PCR缓冲液,3.5μLMgCl2,0.5μL模板DNA,0.5μLPF和PR,1μLdNTP,0.5μLTaqDNA聚合酶,16μL超纯水。PCR反应条件为:98℃5min;95℃35s,55℃35s,72℃1min,35个循环;72℃8min。得到的PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测。测序由上海生工生物工程有限公司完成。测序结果通过NCBI的BLAST检索程序与GenBank中已知16SrRNA序列进行同源性分析。通过MEGA5.05软件用NJ法构建系统发育树。
1.2.4菌株的反硝化性能实验从硝酸盐葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28接种于DM液体培养基中,200r/min、37℃摇床中培养,测OD600值,在OD600值0.4左右,按1%(V/V)接种量接种于DM液体培养基中,200r/min下恒温振荡培养3d,每隔2h测定培养液OD600值、培养液中硝酸盐以确定菌株F28的生长情况和反硝化能力。
1.2.5菌株F28对水产养殖废水的净化效果采集集约化水产养殖车间水处理过滤装置中的混合液,充分搅拌后,静置,取上清液过滤,装过滤液2L于5L三角瓶中。以5%(V/V)的接种量接种于上述污水中。每隔1d取样测定培养液中COD、硝酸盐、氨氮含量。
1.3分析方法硝酸盐的测定用紫外分光光度法;氨氮的测定用纳氏分光光度法;OD600采用分光光度计在600nm波长下,以未接种的培养液为参比,测量菌液的吸光度。COD的测定采用重铬酸钾法。
2结果与讨论
2.1含好氧反硝化菌污泥的培养驯化经过60d的不断调试,曝气时间由开始的每个周期(24h)6h变为24h。活性污泥里的菌群以好氧菌为主。此时进水营养液的COD为800mg/L,氨氮为70mg/L左右。系统稳定,COD去除率在80%以上,氨氮的去除率在80%以上,总氮的出去除率在55%以上。驯化结果良好。
2.2菌种鉴定菌落呈圆形,乳白色,表面光滑。生理生化检测表明,菌株F28革兰氏染色反应呈阴性,硝酸盐还原试验、葡萄糖发酵试验、柠檬酸盐试验、产硫化氢试验、过氧化氢酶试验呈阳性,淀粉水解试验、吲哚试验、乙酰甲基甲醇试验、甲基红试验呈阴性。经过对菌株F28菌株DNA的提取及PCR扩增,得到了一定长度的DN段,16SrRNA的PCR扩增产物电泳照片见图2。通过与左侧的Marker对照,可知目标扩增产物的片段长度约1500bp。对菌株F28的DNA进行测序研究,得到长度为1442bp的16SRNA基因序列,将获得的基因序列与GenBank数据库中序列比对,结果表明,菌株F28与多株假单胞菌属的菌株具有高度同源性,同源性均在99%以上,结合生理生化检测推断菌F28为Pseudomonassp。应用MEGA5.05软件采用NJ法构建系统发育树,确定其进化地位.结果如图3所示。
2.3菌株的反硝化作用菌株F28在DM液体培养基上培养生长时,溶液中硝酸盐浓度的变化曲线以及菌体生长变化曲线如图4所示。由图4可知,菌株F28延迟期内硝酸盐浓度有下降,但反硝化过程主要发生在对数期,对数生长期时间较长。在稳定期和衰亡期之后菌量不再增加,并在后期略有下降,但仍具有较强的反硝化能力。F28的延迟期较长,为7h。当菌种接种到新培养基之后,需要经过一段时间的调整和适应,以合成多种酶和细胞其它成分。F28的对数期相对较长,约持续9h,反硝化主要发生在这个时期,这可能是因为对数期生长速率最大,细胞合成所需要的能量和还原力主要在这一阶段被消耗,因此指数期是反硝化效率最高的时期。
2.4菌株F28对水产养殖废水的净化作用由表1可以看出,菌株F28对于集约化水产养殖废水处理2d后,NO3--N、NH4+-N浓度由初始77.1mg/L、46.3mg/L分别降至7.4mg/L、1.59mg/L,去除率分别为90.4%、96.6%。同时,菌株对废水中COD具有一定去除作用,处理2d后的去除率为33.7%。处理第3天基本上和第2天变化不大。因此,菌株F28在处理水产养殖废水处理中具有相当好的效果,在实际工程应用中具有较大潜力。本研究针对MBR反应器处理水产养殖废水系统,逐步提高反应器COD和氨氮的负荷,逐步增加活性污泥曝气时间以至全时段曝气,反应器内菌群以好氧菌为主,污泥驯化结果良好,系统稳定,MBR反应器的总氮的去除率在55%以上。经过稀释、平板划线分离纯化与筛选,从MBR处理水产养殖废水体系中获得的适合水产养殖废水处理的好氧反硝化菌F28。结合生理生化试验和16SrRNA基因序列分析及同源性对比确定所筛得的菌株F28为一株假单胞菌(Pseudomonassp)。好氧反硝化细菌广泛存在于自然生态系统中,目前分离出的好氧反硝化菌归属于多个属,假单胞菌是主要的属之一。从土壤、城市污水处理厂污泥中分离好氧反硝化菌常见报道。但适用于水产养殖系统的好养反硝化菌报道不多,李卫芬等从草鱼养殖池水中分离出一株高效好氧反硝化作用的施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri),杨小龙等从富营养化的鱼塘中分离出一株好养反消菌鉴定为不动杆菌属(Acinetobactersp)。分离好氧反硝化菌的常规方法是根据Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分离法。有氧反硝化菌平板分离方法是基于溴百里酚(BTB)培养基的指示剂溴百里酚蓝在pH大于7.6时呈蓝色,而细菌的反硝化过程伴随着产碱,当平板培养基内有反硝化菌生长时,pH升高,菌落呈现蓝色晕圈或者出现蓝色。
全向春、李卫芬、杨小龙和姜磊等是基于有氧反硝化菌平板分离法进行好氧反硝化菌分离实验。本实验采用一种不同的高效分离好氧反硝化细菌方法。先使用牛肉膏蛋白胨固体培养基平板划线法,将驯化良好MBR反应器中的活性污泥可分离细菌分离出来,分别接种于内置有杜氏发酵管的DM液体培养基中。培养12d后,用格里斯试剂溶液Ⅰ和Ⅱ检测培养液中是否有亚硝酸盐产生和观察杜氏发酵管中气泡的产生以及培养液变浑浊情况,用二苯胺试剂检测培养液中硝酸盐消耗情况。Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分离方法,是间接利用碱指示剂筛选出好氧反硝化菌。与有氧反硝化菌平板分离法本实验直接使用格利斯试剂Ⅰ及Ⅱ检测有无亚硝酸盐生成以及用二苯胺试剂检测硝酸盐更科学合理、准确度更高,且周期短,操作性强。对菌株F28反硝化作用研究,显示其反硝化作用主要发生在细菌的对数生长期,随着细菌快速增殖,硝酸盐氮迅速下降,验证了李卫芬等报道的,好氧反硝化菌反硝化特性主要发生在对数期。菌株F28对水产养殖废水处理结果表明,24h时反硝化率去除率在70%以上;48h菌株对于水产养殖废水中硝酸盐、氨氮去除效果明显,去除率均在90%以上,同时碳的去除率达到30%以上。文献报道的适用于废水处理系统的好氧反硝化菌对氮去除率达到82%,菌株F28对氮的去除效率更高,适用于水产养殖废水处理。本研究分离出的适用于水产养殖废水处理系统的好氧反硝化细菌F28,对氮有良好的去除作用,同时对碳有一定的去除作用。集约化水产养殖用水量较大,养殖废水水质恶劣,利用生物方法处理水产养殖废水循环利用是降低养殖成本、控制环境条件、保护生态环境的有效途径。水产养殖废水中氮含量对养殖对象具有较大毒害作用,研究工艺中好氧反硝化菌对于水产养殖废水处理具有重要意义。菌株F28在水产养殖废水处理特别是集约化水产养殖废水处理实际工程应用中具有实际潜力与价值。
3结论
在专业外语的开设过程中,主要面临高校重视程度不够、师资短缺、教学方式单一、教学内容缺乏等方面的问题,以下将针对这些问题逐一进行论述。
1.1重视程度不够,许多高校并未开设专业外语课程
桂国平教授在《我国高校的专业外语教育与国家竞争力》一文中指出,我国的外语教育由三个子系统组成:外语专业的外语教育;非英语专业学生的“公共英语”教育和他们的“专业英语”教育。“外语专业的外语教育”和“公共英语”得到了很大的发展,以表一列出的水产养殖专业英语课程设置情况为例,各高校均意识到公共英语学习在大学教育中的重要性,在新生入学后的前两个学年开设英语课,要求学生完成至少12个学分的大学英语课程学习,且课程性质均属于公共必修课。相比公共英语的学习,专业外语的重视程度就十分有限了。高校对专业外语课程的开设更偏重于带“国际”和“世界”的人文和社科专业,如国际金融、国际贸易、世界经济、国际法等,而许多自然科学专业的学生通常与专业外语无缘。以水产养殖专业为例,许多水产类高校并未开设专业外语课程,开设该课程的学校一般的开课学期为第6或第7学期,课程性质为专业选修课程。对基础英语教育的重视能否弥补专业外语学习的不足呢?答案是否定的。专业外语的学习与基础英语既相互联系又是英语教育中独立的一个部分,不能互相取代,且专业英语其难度比基础英语更大,因为它既要求学生对专业知识有全面的了解,又要求学生有较强的英语阅读、写作、听说能力。
1.2对教师要求较高,师资匮乏
讲授专业外语对授课老师提出了较高的要求,不仅要求老师具有较高的英语水平,也要求老师具有良好的专业背景。而满足这两个条件的老师一般需具有国外留学经验。近年来,随着我国综合国力的提升,对外联系的加强,国家留学基金委公派留学力度的加大,留学回国人数越来越多,但由于这部分人均具有很好的专业背景,其回国后大多作为科研骨干投身到科研工作中,而高校对专业外语重视程度不够、激励政策不明显,很少有教师花费足够的精力去钻研专业外语教学。专业外语教学内容相对较为复杂且一般无可参考的教材,以上海海洋大学水产与生命学院为例,学院具有8个本科专业,相近专业的专业外语教育显然应有所区别。学院开设了专业外语A、B、C三个方向,其中专业外语A主要针对水产养殖、水族科学和动物科学等专业的本科生;专业外语B主要针对生物科学、海洋生物、生物技术等专业的本科生;专业外语C主要针对园林、环境科学等专业的本科生。教学内容的复杂性,对师资也提出了更高的要求。
1.3教学方式单一
专业外语课时一般较少,通常为32学时,2个学分,而且目前许多专业的专业外语没有可供参考的教材。教师一般以自身较擅长的专业技术概论为教学内容,教学内容抽象而枯燥,教学方式也非常单一。许多学校的专业外语课成了翻译课,使学生丧失了学习兴趣。另外,由于师资缺乏,专业外语课程的开设多采用大班教学,有的甚至50~60人一起上课。由于学生人数多,教师与学生不能很好地沟通和交流,学生更没有机会说英语。这又反过来决定了教师只能采取读生词、讲句子、评点翻译的教学方式,形成了恶性循环,专业外语课被上成翻译课也就不足为奇。
2改善专业外语教学应采取的措施
1.1过滤技术膜过滤技术与机械技术是过滤技术的2种主要方式。膜过滤技术通过利用具有不同孔径的膜对颗粒物进行滤除,对不同粒径的颗粒物进行有效截留,超滤技术与横流式微滤是有效去除小粒径颗粒物的方法,主要应用于具有较高养殖经济价值的水产品的废水处理;机械过滤利用过滤设备根据吸附作用对养殖排水中的饵料进行去除,还能有效清除养殖生物的排泄物以及重金属等污染物。
1.2泡沫分离技术泡沫分离技术主要将大量空气注入污水,在微小气泡上附着水的表面活性物,在气泡上升至水面时形成泡沫,在这种情况下采用分离水面泡沫的方法就能有效去除污水中的悬浮态污染物,这种技术能够将溶解氧提供给养殖水,避免有毒物质的积累,但是因为生态农业园中的淡水养殖缺乏足够的电解质,不能形成较多的泡沫,所以会导致其应用效果不佳。
1.3其他处理技术其他水产养殖排水水质改善技术还包括机械增氧技术与排换水技术两种,此外,反渗透技术、高分子重金属吸附技术以及活性炭吸附技术也是有效改善水产养殖排水水质的技术与手段。
2化学处理技术
2.1混凝沉淀技术混凝沉淀技术就是利用化学原理,将混凝剂加入水中,对水中的污染物进行有效去除,石灰铁盐与有机絮凝剂等常用的混凝剂因为其具有一定的毒性,所以不能直接在养殖用水中应用,而是用在水产养殖排水水质的处理上。
2.2臭氧氧化技术臭氧如果具有强氧化性,就能在水中迅速自行分解,避免造成二次污染,具有除臭、杀菌、脱色以及去除有机物的作用,是一种比较有效的绿色氧化药剂,这种技术主要运用于海水工厂养殖排水水质的处理中,具有较强的氧化作用,能够有效分解、溶解以及降解水中的有机物。
2.3紫外辐射技术紫外辐射技术利用紫外辐射对水体进行消毒,不仅能够破坏水中残留的臭氧,还能将大量的病菌杀死,具有无毒、高效以及低成本的特征,紫外辐射技术是一种比较成熟的养殖排水水质改善技术,主要应用于水产生殖排水的循环过程中。
3生物处理技术
3.1人工浮床净化技术人工浮床净化技术通过模拟自然界的各种变化规律,利用高分子材料和混凝土等载体,对水生植物进行种植,使其发挥清除水体污染物的作用,这种技术能够净化水质、美化水体景观,为生物创造生存空间的功能,促进周围生物的多样性发展,加强其生态系统的完善,能够很好地适用于生态农业园区的水产养殖排水中。
3.2人工湿地净化技术人工湿地净化技术能够按照水体的具置和实际情况,模拟湿地的结构与功能,综合净化与处理污水,构成水体、基层、微生物以及水生植物等人工湿地的主要元素,对铵、氮、硝酸盐以及亚硝酸盐等化学物质进行有效清除。
3.3水生动物净化技术水生动物净化技术就是将水生动物放养于水产养殖所用水体中,不仅能够起到净化水质的作用,还能提高生态农业园水产养殖的经济效益,是一种兼具实用性与经济性的水质净化技术。
论文关键词:论中草药在水产养殖病害防治中的应用及对策
近年来,随着水产养殖病害日趋严重,养殖中所使用的渔用药物的种类和数量也在不断增多。抗生素、促生长剂、杀虫药等的大量使用,带来了药物在鱼体内大量富集残留和病原体的抗药性等问题,导致养殖水产品质量下降,既危害了人类健康,又污染了环境。开发和生产安全、高效的无公害鱼药已经成为水产养殖业可持续发展的关键。中草药具有天然、高效、毒副作用小、抗药性不显著、资源丰富以及多样化等优点,在防治鱼病中,除了兼有药性和营养性外,还具有提高水产动物生产性能和饲料利用率高的功效。为贯彻落实“水产养殖质量安全管理规定”,进行绿色无公害安全水产养殖生产,应用中草药防治鱼病具有重大意义。
一、中草药的作用
1、抗菌、抗病害
如大黄、黄柏、黄岑有抗菌功效,能够抑菌;苦楝皮、马鞭草、白头翁等能杀虫。
2、增加机体免疫力
水产动物具有相对完善的免疫力功能,中草药可以对其起调节作用。
3、可以完善饲料的营养配伍,提高饲料转化率
中草药本身含有一定的营养物质,如粗蛋白、粗脂肪、维生素等,某些中草药还有诱食、消食的作用。
二、中草药的特点
1、资源广、成本低
我国地域辽阔药学论文,中草药资源丰富,易种易收,且使用简便。
2、在动物体内无药物残留无公害
中草药是天然物质,保持了各种成分的自然性和生物活性,其成分易吸收利用,不能被吸收的也能顺利排出体外,在体外细菌分解,不会污染水环境。而一般的化学药物成分会积累在动物体内或残留于水体中。
3、毒副作用小,在动物体内不产生抗药性
通过中草药组方配伍,利用中药之间的相互作用,提高其防病治病的功效,减弱或消减了毒副作用。有毒的中草药经过适当的炮制加工后,毒性会降低或消失,此外至今医学研究还未发现中草药有抗药性的问题。
三、中草药在水产养殖病害防治中的应用
1、大黄 其有效成分为蒽醌衍生物,其中以大黄酸、大黄素及芦荟大黄素抗菌的作用最好,有收敛、增加血小板、促进血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草鱼出血病、细菌性烂鳃病、白头嘴病等。
2、乌柏 又名柏树、木蜡树,其叶含生物碱、黄酮类、鞣质、有机酸、酚类等成分,主要抑菌成分不酚酸尖物质,在生石灰作用下生成沉淀,可以用来防治烂鳃病、白头白嘴病等。
3、五倍子 含鞣酸,有收敛作用,能使皮肤粘膜、溃疡等局部蛋白质凝固,能加速血液凝固而达到止血效果;能沉淀生物碱,对生物碱中毒,有解毒作用,抗菌范围广,用于水产动物细菌疾病的外用药。
4、辣蓼 鞣质,黄铜类,蒽醌衍生物及蓼酸,用于防治细菌肠炎病。
5、黄芩 多年生草木植物以根入药,有抑菌、抗病毒、镇静、利尿解毒功效,可防治烂鳃病、打印病、败血病、肠炎病。
6、黄连 双名鸡爪连,川连,味连,上黄连。多年生草本植物药学论文,以根状茎入药,有抑菌、消炎、解毒功能,主要用于防治细菌性肠炎。
7、穿心莲 一年生草本植物,含穿心莲内脂及黄酮化合物等,有解毒、消肿止痛、抑菌止泻及促进白细胞吞噬细菌的功能,药用全草,防治细菌性肠炎病。
8、黄柏 又名案木,聚皮,无柏,落叶乔木。以树皮入药,有抑菌、解毒、止痛等功能,可防治草鱼血病站。
9、大蒜 药用鳞茎,其有效成分大蒜辣素,有止痢、杀菌、驱虫及健胃作用,用于防治细菌性肠类病。
四、存在的问题
1、水产用中草药基础研究落后,目前水产养殖用中草药不论是单方或复方制剂,其作用大多借鉴中医药历史资料记载、临床用药经验的累积来确定。但传统中草药理论缺乏对中草药的有效成分、抗病毒作用机理等方面的研究,不像西医那样做药敏试验和解剖实验,对临床反应和临床实验数据等有关详细记录。要从药理方面逐一进行试验研究,尚缺乏相应技术和雄厚的资金。因此,在应用过程当中要注意配伍禁忌问题。
2、中草药研究与开发受到了重视,但产业基础薄弱,资金投入严重不足,近年来,我国在免疫增强剂尤其是中草药饲料添加剂上的研究开发较多。但总体而言,我国中草药产业基础研究与开发薄弱,生产工艺落后,工程化水平低,中药企业存在“一小、二多、三低”的状况,即规模小、企业数量多、产品重复多、科技含量低、管理水平低及自动化生产水平低。此外,中药剂型落后。而国家投入到中草药研究中和资金也少的可怜。目前养殖用中草药行业远不能适应实际需要。
3、剂型混乱,消化吸收存在着障碍,严重影响了药效。目前在水产病害防治过程中应用的中草药,剂型呈现多样性,基本包括了粉剂和水剂。其中粉剂有普通粉碎剂和超微粉碎剂;水剂有水煎水剂、化学萃取水剂和二氧化碳超临界萃取的水剂。而这其中大多数剂型是以普通粉剂形式存在。中草药大部分品种成分组成基本以粗纤维和几丁质为主药学论文,而水产动物特殊的消化结构又决定了它们对几丁质与粗纤维的消化吸收效果很差。所以普通散剂由于水产动物对它有着消化吸收障碍而显效果差显效慢,这是一个重要原因。
四、解决的方法与对策
1、加强中草药的基础理论研究。目前,有关水产养殖用中草药的研究主要集中在临床应用和部分有效成分的研究上,许多中草药及其复方中草药制剂的有效成分及其含量、结构、提取、有效成分间的相互关系、毒理学等药理学方面均缺乏对水生动物的促生长、疾病防治、诱食、改善水产品品质等的作用,通过深入研究其特征、作用机理,以期筛出效果良好的水产品用中草药。
2、形成以市场规律为导向的中草药研究机制。食物源性的农药、兽药残留严重危害人类的健康,化学药物和抗生素的毒副作用及耐药性问题日益突出,这使得人们不得不将疾病,尤其是动物疾病的防治转向中草药的研究为目标。重点扶持一批拥有自主知识产权具有竞争力的大型企业,形成有利于整体经济增长、区域经济发展和具有市场竞争优势的现代中药产业。
3、结合水生动物消化吸收的原理,在剂型上给矛改变,如超微粉碎或二氧化碳超临界萃取,这样就大大地提高了其消化利用率,从提高了疗效。
4、统一质量标准,严格把握好原料的质量关、产地关,同时避免原料的污染,使组方更合理与科学。
5、中、西药结合,弥补中药某些药理显效慢的不足,使组方药更快、更好。
多糖非特异性免疫机理的深入研究在于发现多糖在分子水平上的非特异性免疫调节机制,研究细胞因子的激活途径和多糖与受体的作用。在饲喂实验中,发现脂多糖引起锦鲤头肾细胞中白介素IL-1β和肿瘤坏死因子TNF-α的mRNA的表达,相应地引起头肾巨噬细胞活性和血清溶菌酶杀菌能力的增强。体外实验也表明,香菇和黄芪多糖作用头肾巨噬细胞后,都能显著增强IL-1β的体外诱导表达,从而显著促进鲤外周血淋巴细胞的增殖。进一步研究发现,添加在鱼饲料中的大分子量碱溶性根枝藻多糖,能够通过细胞内蛋白激酶信号传导途径,诱导鼠源巨噬细胞(J774A.1)内白介素IL-1基因的表达;凡纳滨对虾血细胞的蛋白激酶抑制剂研究进而反证了脂多糖通过蛋白激酶信号传导途径对非特异性细胞免疫的激活。而这种细胞内免疫激活传导信号源于多糖与其细胞受体的结合,部分鱼类的甘露糖受体全长或部分序列已经被克隆出来,栉孔扇贝的脂多糖钟样受体信号通路的关键成分与功能已经被系统地研究,发现了该受体所依赖的特定接头分子。但是,在水产养殖领域中多糖非特异性免疫作用途径的研究还非常有限,需要继续研究多糖受体通路及细胞内免疫信号传导途径的多样性,这对于阐明多糖的生理机制具有重要而深远的科学意义。
2多糖非特异性免疫影响因素
多糖种类、剂量、作用对象与条件等都影响多糖非特异性免疫作用。如,赤芝、灰树花、香菇的胞内多糖,通过注射和饲喂实验,都能显著提高日本沼虾的巨噬细胞活力和免疫相关酶活力,但其中以灰树花多糖的效果最好;并且发现,体长4.0~4.5cm的虾,每只注射6μl浓度为l%的多糖溶液为宜;而且给对虾注射时,其抗菌酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶等活力的提高更显著。在腹腔注射史氏鲟的研究中,壳聚糖相对于水苏糖、酵母聚糖和米糠脂多糖,能更有效地提高血液中淋巴细胞α-醋酸萘酯酶和溶菌酶活性。在中华鳖饵料中添加酵母细胞壁多糖时,以每千克鳖重1g左右为宜,如超过1.5g时,反而对中华鳖的免疫刺激作用会逐渐降低;又如,在银鲫饲料中添加过量云芝多糖时,银鲫白细胞吞噬活性、血清溶菌酶活性、血清超氧化物歧化酶活性和补体C3、C4的含量反而低于对照组。酸碱条件也会影响多糖的作用,在碱性条件下(pH值10),酵母多糖可使刺参肠道内噬菌指数、溶菌酶活性、酸性磷脂酶活性增加,而噬菌率与碱性磷脂酶的活性无明显改变;在酸性条件下(pH值5.5),刺参肠道内噬菌指数变化不明显,而溶菌酶、酸性磷脂酶及碱性磷脂酶活性增加。多糖非特异性免疫的影响因素反映了多糖作用的复杂性,同时也暗示今后还要在多糖的理想用量、复合使用和使用条件等方面做更广泛的研究,这也是对多糖非特异免疫机理研究的重要内容之一。
3多糖非特异性免疫的广谱性
除了常见的爱德华菌,免疫多糖能有效提高水产动物对其他多种致病菌的非特异性免疫能力。如,芦荟多糖能刺激花鲈、石斑鱼、红鳍笛鲷、卵圆鲳鲹及美国红鱼产生对S.iniae海水株HD-1攻毒菌的非特异性免疫应答,分析发现动物血清溶菌酶含量明显提高。点状念珠藻胞外多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌有比较明显的抑制效果。投喂鲫鱼灰树花多糖药饵,其离体白细胞吞噬活性,吞噬细胞杀灭肠形点状气单胞菌、鳗弧菌、金黄色葡萄球菌活性都有显著提高。甘草多糖对嗜水气单细胞菌等6种常见水生动物致病菌的抑杀效果良好。此外,多糖还具有抗肿瘤、抗氧化、抗病毒及促进水产动物生长、提高肌肉品质、改善肠道功能、调节微生物种群等多种功效。并有采用免疫多糖有效提高南美白对虾的抗病力、防治南美白对虾红体综合症的成功实验实例。这些研究表明,多糖的非特异免疫是广谱性的,其研究空间广大。更多的研究可以从多角度对多糖的非特异免疫机理进行探索,有助于更充分地阐明多糖的生理机制。
4多糖非特异性免疫相关研究
多糖非特异性免疫相关研究主要在于促进水产动物生长的研究。如,除了能够提高水产动物的非特异性免疫能力,饲喂黄芪多糖可以显著地促进齐口裂腹鱼的生长和改善异育银鲫的肌肉品质;云芝多糖可使罗非鱼增重率和特定生长率显著增高;酵母多糖可显著影响黄河鲤的生长;壳多糖能抑制气单胞菌繁殖,提高虾苗的成活率,促进虾苗生长;水果胶质多糖能稳定饲料性质,并促进小龙虾的增长。进而,多糖促生长的机理研究也受到了应有的重视,在饲喂裙带菜盐藻依多糖的研究中发现,澳洲肺鱼幼鱼体长、体重和肌肉纤维生长都极显著地增加,其原因在于该多糖对肌肉生长限制因子有亲合并失活作用;研究还发现香菇多糖能有效改善幼建鲤肠道菌群数量,酵母多糖可使河鲶肠道的褶皱程度、肌肉层厚度和杯状细胞数量增加,这些生理变化都有助于动物生长。此外,多糖还具有促进免疫器官发育、减少肠道病原菌数量、促进有益菌繁殖、提高抗应激能力、防治疫病及增强动物抵抗寄生虫能力等功效,如,混配多糖可有效改善肝功能,黄芪多糖可诱导吉富罗非鱼热应激蛋白基因表达,提高抗应激能力;海参体壁硫酸多糖甚至可以影响神经干细胞的迁移和分化,湿冷黄杆菌多糖蛋白可用于开发疫苗,治疗细菌冷水病和虹鳟鱼鱼苗综合症。上述生理变化是在多糖作出非特异免疫应答时所表现出来的相关效果,也是非特异性免疫的重要特性之一。当前主要局限于对其相关作用效果进行研究,对其生理机制还需要进行深入探索,以助于揭示多糖非特异性免疫的作用机理。
5非特异性免疫与多糖结构
尽管对免疫多糖在水产养殖中的应用与机理研究已经取得了一定的进展,但对多糖、肽聚糖和脂多糖的非特异性增强效应在分子水平上的免疫机理还不够明确。为此,国内外都非常重视多糖分子结构与其非特异性免疫之间的构效关系研究,所以多糖的纯化和结构分析成为了对多糖非特异免疫研究的关键工作之一。人们通过纤维素柱层析、凝胶柱层析、复合酶法及温酚法等方法纯化了多糖并分离了多糖的亚组分,研究了组分的总糖含量、单糖种类与比例及相应的免疫相关性等。如,研究发现酵母多糖的活性与其含有较多的甘露糖相关,当归多糖中β-吡喃环单糖残基是其生物学活性的基础,分子量较大、碱溶性的根枝藻多糖组分的非特异免疫效果更好,在多糖免疫鲤鱼的实验中,发现带有1~6糖苷键连接分支的多糖具有更好的非特异性免疫效果。但是,由于单糖组成、构型、糖苷键、螺旋构象和分支情况、主链连接方式、分子量大小及取代基团的性质和取代度等诸多结构因素都会影响多糖的免疫活性,因此还需继续深入、细致地进行多糖构效关系的研究工作。多糖非特异免疫构效关系的研究,对于设计和选择免疫多糖分子是非常关键的,其相关研究工作也是非常有挑战性的,在将来的研究中将是免疫多糖的前沿和热点。
6免疫多糖研究的发展趋势
首先,只重视养殖产量而不重视养殖水环境的保护,造成渔业水质环境日益恶化。在水产养殖过程中,养殖户对水产质量和饲料的选择都有着较为严格的质量要求,但是,则对养殖过程中水环境的重视程度较低,很多渔民认为自己养殖的时间有几十年,经验十分丰富,但是在实际的养殖过程中却不能培育一塘水,甚至在养殖过程中,水的质量越来越低,这种现象导致了水中的病菌滋生。随着养殖规模不断扩大,病情一旦发生,会给养殖户带来严重的经济损失;其次,无病不妨,病急乱投医。目前,很多渔民在养殖过程中对疾病的预防工作不够重视。引种时不对种苗进行检疫,入箱(池)前对动物不进行彻底的消毒和疫苗注射。不勤于清洗网衣,甚至从一开始养殖到最后都没有进行过一次清洗工作。此外,在养殖过程中也不针对发病的流行趋势及时的做好防治工作,造成病害年年发生。而在养殖过程中一旦发现大量死鱼,养殖户就无应对之策,对各种药物各种消毒剂胡乱使用,这种无病不防治,有病乱投医的做法,不仅会导致病菌的耐药性增加,还会导致给养殖对象造成药源性的伤害,导致生物中毒,同时还会导致形成新的病害,严重危害到渔业的发展;最后,生态意识差,有害药物使用十分普遍。在进行病害防治的过程中,由于人们对有害药物的认识不足,无公害防治意识较差,一些高毒、对人体有害的药物仍然在使用,最终将成为影响到人类生活环境,危害人类身体健康的一大危险因素。
二、防治措施
1.细菌性病害的防治对策
在防治过程中只要能够掌握其发病规律,就可有效的避免此类疾病的发生。在防治过程中主要有以下几方面的措施。网箱是设置在大水体中且鱼群密度很高,因此预防不能照搬池塘养鱼的方法,如不宜使用全箱泼洒等方法。首先,饵料配方要合理,投饵量要适当,防止因饵料配方不当引起鱼的营养缺乏症或因饵料不足使鱼体消瘦,发生鱼病。饵料加工杜绝使用霉烂、变质原料,混合各种添加剂时,要搅拌均匀,否则也是引起鱼病的原因。其次,发现病鱼、死鱼及时捞出,要深埋不能乱丢,防止传播病菌或败坏水质。其次,种苗的消毒。种苗消毒可以采用复合型的二氧化氯或者高效的菌毒消毒剂进消毒处理,采用还需要此阿勇肠炎灵、鳃病灵、克血灵或者烂尾灵拌饵喂食。当鱼苗处于发病季节前后,应该每隔半个月使用高氯精、溴氯海因、二溴海因等药物进行消毒。并使用大蒜素和克血灵拌饵投喂两天,同时还可以在发病季节每隔两周左右用新鲜生石灰化水泼洒一次,调节水的PH值。
2.病毒病的防治措施
继发性的感染细菌性疾病是水产感染病毒后死亡的主要原因,这些水产疾病主要包括河蟹抖抖病、虾类肌肉白灼病以及病毒性的败血症等疾病。预防该种疾病的重点是要做好细菌性病害的防治工作,同时,还需要采用相应病毒的预防措施。首先,在对鱼塘彻底清塘之后,在放养的前一周之内,采用精碘进行消毒一次,精碘对病毒病的预防有着优良的治疗效果;其次,在发病季节来临之前,应该加强对网箱(鱼塘)进行消毒处理,以增加消毒的次数。在发病季节之前采用精碘消毒两次;最后,对已经发病的鱼应该积极的采用内服药物进行防治,以防止病害的发生。
3.寄生虫防治措施
关键词:水产养殖技术;措施
一、我国水产养殖现状
1、缺乏科学的水产养殖
目前我国水产养殖的数量及面积正在不断增加,但渔民的专业养鱼水平却不高,乱用、滥用药物的现象还常有发生。渔民安全用药的意识过于淡薄,政府部门对此的监督和指导较少,导致不规范的行为不断出现。在用药的过程中,渔民对药物的用途和药性没有进行了解,甚至不看说明书,对药物的剂量、给药方式、用药部位等模糊不清。加之平时不注意鱼病的预防,鱼类一旦发病,局面就变得非常难以控制。
2、技术水平有待提高
我国渔药发展起步较晚经验不足,且从事专门研究的人才匮乏,缺乏最基础的理论研究。而鱼药的生产没有专门的机构,多是顺带着生产。由于缺少研究和实践上具体的数据,很多药物在应用过程中存在着很多风险,如毒副作用大、效果差、药物残留等问题。
二、国内外高密度水产养殖技术研究和发展的概况
由于改革开放政策,实现了我国水产业的巨大发展,我国水产业在国际上已取得了举世瞩目的成就,并且对国际水产养殖技术研究和发展上起到了强大的促进作用。
中国渔业类型由捕捞业为主向养殖业为主的转变已率先完成了。随着科技和经济的不断发展,高科技新兴养殖行业开始崛起,其中高密度水产养殖就是一个刚兴起的科技水产养殖行业,我国由于改革开放的促进,我国的高密度水产养殖技术已站在了世界的前列。
我国渔业之所以能取得如此巨大的成就,一个重要的因素是科技、经济进步对水产养殖业发展的重要推动作用。主要体现在以下几方面:
(1)极大地拓展了水产养殖的生产领域。
(2)大幅度提高了水域利用率和劳动生产率。
(3)提高了增强了开发新资源、新品种的能力。
(4)高度促进了渔业生产方式的变革。
三、水产养殖技术问题探究
1、适宜鱼类生长的环境
(1)加注新水来调节水质
水是鱼类生活的载体,水质的好坏是水产养殖中的关键问题。水质调节的常规方法主要有适当施肥和加注新水。
调节水质最有效的主要措施是加注新水。在生长旺季(6~9月份)每隔7~10天要加一次新水;早春与晚秋则每隔10~15天加一次。具体情况也要根据水池及所养殖鱼类的实际情况来确定。
(2)冲水压制或药物杀灭的方法来调节水质
池塘中浮游生物过多时就威胁到池塘的氧平衡。此时就要采取冲水压制或药物杀灭的方法来解决。大量冲水对水蚤数量有非常明显的效果。泼洒不同浓度的敌百虫可以选择性的杀灭各种浮游动物,效果非常明显。对于池水中过多的蓝藻,可以全池泼洒硫酸铜。但由于硫酸铜对鱼类有很大的毒性,因而在不得已使用后,要立即大换水,即换掉池水的1/2~2/3。
3)化学方法改良水质
在池水中施放一些化学药剂,能够达到改良水质的目的。如生石灰能够调整池水的PH值及增大水的硬度,且生石灰法价格优廉、用法简单,是目前最为实用的一种方法。除此之外,用于改良水质的生氧剂还有二硫酸铵、过氧化钙等。
(4)水位的控制
水是鱼类的必要生存环境,对于水产养殖中水的相关问题的研究是保证水产养殖顺利进行的必要举措。水位的控制在很大程度上影响鱼类的生长还有一些浮游生物的生长,适和的水位可以减少鱼类与鱼类、鱼类与浮游生物之间的竞争,适当的水位还可以使鱼类与浮游生物能够充分地利用水里的各种资源。总之,一定要保证水环境的生态平衡,保证能够形成简单的食物链。
四、挑选鱼种及最佳的生长密度
(1)选择优质鱼种
鱼类能够成长为健康成鱼的前提是要选择优良的鱼种。优质鱼种具有生长快、成活率高、病害少的特点。在选种时要注意鱼种的来源。提倡由自己或附近的池塘进行培育的方法。这样既能够生产自己所需的鱼种,又能在品种搭配、数量和规格上灵活选择。放鱼种时要选择晴天进行,放鱼时操作要轻柔、细心,不能将鱼体弄伤,避免鱼病的发生。
(2)鱼最佳的生长密度
池塘在一定条件下所最多能饲养鱼的总重量是有限制的,即鱼栽力。因而要把握好最合理的饲养密度。若存塘鱼重量达到鱼栽力时,鱼就会停止生长并出现养殖事故,造成产量上的损失。因此在鱼类饲养时要根据池塘条件、放养品种、管理措施和水平等掌握好鱼类饲养的密度。
(3)鱼食的挑选与投放时间
我国目前鱼类养殖的饵料主要有两种,分别是人工生产颗粒饲料和经施肥而培养出来的天然饵料。
在进行饵料的投放时,一般对已经养过鱼的塘口,可以根据以往经验大致确定全年的饲料用量。对于初次养鱼或条件发生较大变动的养过鱼的池塘,全年饲料的用量需要通过计算来确定。
(4)防治鱼得病及传染
鱼类养殖是否能够达到高产,与鱼类是否得病及病情的传染程度有很大的关系。因而鱼类养殖时务必注意鱼病的防治。鱼病防治主要有清塘、鱼种消毒及合理放养三个基础工作。清塘可以首选生石灰清塘法,这种方法更为经济实用。其次为漂白粉清塘法,清塘时操作人员务必注意做好防护措施,顺风泼洒。鱼体消毒通常使用食盐水、漂白粉、硫酸铜和敌百虫的方法。
做好鱼病的防治工作杀虫是必不可少的。杀虫后要进行水质调控、适时消毒并采用科学喂养措施,这样在较为正常的条件下,可以实现鱼类疾病发病率很低甚至不发病。
鱼病的防治重点在于调水。调水工作主要有调水、改底、肥水和抗应激。而调水的重点在于增氧、改底和保持水质稳定。池中氧含量的增加,一方面要补充溶氧,一方面还要减少耗氧量。
五、我国高密度水产养殖业的发展及展望
根据对我国资源现状的分析,进一步扩大发展我国水产养殖业生产具有相当大的潜力。但有很多新情况、新问题,这些问题主要表现在:渔业水域生态环境遭到严重破坏并不断化,不健全的病害防治体系;不完善的水产养殖种苗培育体系,不合理的养殖品种结构;渔业基础设施薄弱,以及不够完善的产前、产中、产后诸环节的产业链结构。就是这些问题,对我国渔业的进一步发展起到了极大地制约作用,更是水产养殖科技工作的不懈努力方向。针对以上问题,高密度水产养殖技术便是顺应时代的必然产物,是水产业的发展趋势。下面是就高密度水产养殖的发展趋势的几点分析:
(1)注重改善养殖生态环境,发展健康养殖,提高养殖效率
(2)进一步优化养殖品种结构,加强优良品种开发利用
(3)不断加强水生生物营养与饲料研究,普及高效配合饲料的使用
(4)积极开发技术设施养殖,发展高效养殖业并向智能化方向转变
综上所述,通过对水产养殖的研究,发现我国的养殖技术水平比较低,在水产养殖过程中,渔民的养鱼水平不高,还有不能有效地预防鱼病等问题。科学的养鱼方法对于水产养殖来说是必要的,而且必须按照规定的标准进行饲养,一般要对水质进行调节,水质的调节方法有常规的、冲水压制或药物杀灭调节浮游生物的数量、化学方法调节水质等,其中最有效的措施就是加注新水。还有鱼种的选择和饲养密度的设置也是非常重要的,注意选种的来源,提倡自己培育;注意饲养密度可以避免发生养殖事故,鱼食的选择与投放时间也是有讲究的,要按照标准进行选择与投放。能否做好鱼病的预防工作关系到鱼类养殖能否达到高产,预防工作主要有池塘、鱼种的消毒和鱼的合理放养。
参考文献 :
水环境具体来说是由两部分组成:生物环境和理化环境,水产养殖的成功与否直接受制于这两个因素。理化环境会影响池塘系统中包括水产养殖对象的所有生物,生物环境作为生态系统的组成部分、能量和物质的传送环节,与水产养殖对象也是息息相关。生物环境有多种种类构成,其中藻相组成是其中很重要的因素。藻相指水体中藻的种类、数量和结构比例。水中藻类不仅对水质稳定起着重要的作用,有时也是水产养殖对象直接或间接的饵料。水中藻类数量的多少以及种类组成的差异,直接通过水色呈现。水色是指溶入水中或悬浮于水中的物质在阳光下所呈现的颜色。这些物质主要包括天然的金属离子、污泥腐殖质、微生物及水体中的浮游植物(藻类)和浮游动物(蚤类、原生动物)、悬浮的残饵、粘土或胶状物等[1],但池塘水色主要是由池中繁生的浮游生物所决定的,各类浮游植物细胞内含有色素不同。当浮游植物的种类和数量不同时,池水呈现不同的颜色和透明度[2]。水质的好坏主要表现在水色上,但纯粹根据水色来判断水质优劣,不能本质地反应水中藻类的种类组成和数量多少,指导水产养殖实践时会出现偏差。同样的水色,藻类组成会有不同,从而有不同的水产养殖效果,不同的水产养殖对象对藻相也有不同的要求。在水产养殖过程中,需要仔细分析水色,为不同水产养殖种类、不同时期需要培育适合的藻相。
2水色肥活嫩爽的要求
在水产养殖过程中,水色一般要求肥活嫩爽,这是判断水产养殖水质优劣重要的和直观的参考指标。肥表示水中浮游生物量大,有机物与营养盐类丰富;所谓活,一方面从浮游生物角度来说,表示水色经常在变化。水色有月变化和日变化,比如“早淡晚浓”或“早红晚绿”,这变化体现在时间和空间上,另一方面从水体本身的交换;嫩:从浮游生物本身来说,是指各种浮游生物处于生命初期和繁殖旺盛期;从浮游生物组成上说,主要有硅藻、绿藻、隐藻、金藻等组成,蓝藻的数量较小。藻相平衡,分布均匀,不成团、成缕,不浓稠。水面无死亡的浮游生物尸体形成的浮膜;爽:表示池水透明度适中(25~40cm),水中溶氧条件好。“肥、活、嫩、爽”是水产养殖者的经验总结,具备这四个条件的水是好水。
3常见优质水色对应的藻相及转化特点
3.1培育优良水色和藻相结构
组成水色的物质中以浮游生物及底栖生物对水色的影响最大。培养水色主要指培养浮游藻类,良好的水色标志着藻类、菌类、浮游动物三者的动态健康平衡,是健康水产养殖的必要保证。良好的水色可以保证水中足够的溶解氧、可为水产养殖对象提供新鲜适口的天然饵料、可保持良好的水体肥度,为水产养殖对象的生长提供一个适宜的生长环境、可抑制病菌的繁殖、降低水中有毒物质的含量、稳定水质环境。
3.2优良的水色和藻相结构
优良的池塘水色大致可分为两大类:一类是以茶(棕黄)色系,包括棕黄、茶褐、棕色、棕红色等;另一类是绿色系,包括黄绿、淡绿、嫩绿、浓绿、蓝绿等。这两类水色较肥。茶色的水质优于绿色水。
3.2.1茶色(棕色、黄褐色)系
这类水一般肥、活、浓。水中的藻类以硅藻、隐藻、甲藻、绿藻、金藻等为主,常见的有三角褐指藻、新月菱形藻、骨条藻、角毛藻、裸甲藻、圆筛藻、直链藻、小球藻等,这些藻类都是鱼、虾、蟹、贝等苗期甚至成体的优质饵料。在不同的温度下,培育的这种水色会出现变化,15℃以下较低温度时为淡棕色,超过15℃以上颜色变深,如棕色、深棕色等,如维持浅棕色,需以氮肥为主进行肥水。深棕色水藻类的种类和数量都很丰富,浮游动物也较多,属肥水、活水,但如果氮过量积累,会变为蓝藻水。在精养池中,磷含量一般超过0.02mg/L,此时氮磷比超过15∶1时,微囊藻等蓝藻会大量生长,此时要控制氮肥,适量单施磷肥,使其它浮游藻类快速增长。茶色水质经常隐藻比例较高,王武等试验表明,隐藻分泌的抗生素对裸甲藻的生存和生长无多大影响,因此,黄褐色水质有利于鱼类容易消化的藻类生长[3]。茶色水稳定性持久性较差,随着营养条件以及藻类数量比例改变,裸藻、隐藻、绿藻等比例增大,—般保持10~15d左右就会逐渐转成褐绿色水,此时要通过换水、营养物质比例调整、特定营养元素添加等措施防止水质老化。
3.2.2绿色系
这类水中的藻类以绿藻、裸藻为主,如扁藻、小球藻、衣藻、栅藻、四角藻、新月鼓藻、裸藻等,绿藻吸收较多氮肥,该水色说明水中氮含量较高,同时可以降低水中氮含量,有利于净化水质。绿色系水色以草绿、嫩绿、亮绿为好,肥度适中或较肥,水产养殖对象生长速度较快,水产养殖周期短,产量高。要注意施加磷肥,适当降低氮磷比,可以将草绿水转化为更优质的含硅藻、隐藻较多的棕色水,另外也可以防止转化为浓绿水、老水。黄绿、淡绿水质偏瘦,需氮磷肥水。黄绿水有两种情况,一种是因为水质较瘦,水产养殖对象搅动底泥所致,前述即指此类水;另一种是硅藻和绿藻共生的水色,此为优质水,黄绿水要具体分析,区别对待。浓绿色水浓,透明度较低。水质过肥,老化,水中的藻类以裸藻、扁裸藻、小球藻为主,种类少,数量多。应单施磷肥,降低氮磷比,使水变嫩。蓝绿水也属老水,以蓝藻为主,有鱼腥藻、束丝藻、螺旋藻、颤藻等,也有部分实球藻、空球藻、栅藻、衣藻等,主要是氮积累过多造成,应该利用水质改良剂降氮,下风处使用杀藻剂,适量单施磷肥,半月内可变为硅藻、甲藻为主的深棕色水。绿藻水相对稳定,一般不会骤然变清或转变成其他水色。
4不良水色及调节
不良水色常见的有两类:一类是深色系,包括褐色、深褐色、酱色、黑色、浓绿等,另一类是白色系,包括白清、灰白、白浊等,还有一些特殊类型的水,比如黄色水、红色(铁锈)水、铜锈水、发光水、泥皮水等
4.1深色系
深色水很多属于老化水,比如褐色、深褐色、酱色、浓绿水,水体中蓝隐藻、裸甲藻,隐藻等较多,种类单一,个体形成优势种,数量极多,有时总生物量会降低,水质不稳定,一旦天气等环境因子出现变化,会造成藻类大量死亡,从而造成大量耗氧、有毒物质分解产生等,造成水产养殖对象大量死亡。该类水色大多数是因为水质过肥,氮肥超过0.2mg/L,磷肥超过0.02mg/L,很多时候是氮肥超标,经常在水产养殖中后期会出现这种情况。泛塘后或污水塘会出现黑水,属于死水,蓝隐藻、原生动物的纤毛虫很多。出现这类水,一般首先换水,通过杀藻剂清除一部分优势藻类,然后通过微生态制剂分解有机质,调节改良水质,适量单施磷肥,待水色正常后再进行水产养殖。对于泛塘过的以及死水类还必须在换水后经过生石灰等消毒处理,再进行后续调节。
4.2白色系
白清水一般浮游藻类种类少,数量也少,水质偏瘦。经常出现在新塘或开春刚注水的池塘,也有在藻类高峰过后,出现大量浮游动物,还有一种是水体中出现形成青泥苔(青苔)的澄清水,主要是刚毛藻、水网藻、水绵等丝状绿藻因清池不彻底、水瘦、塘浅等的水产养殖池塘大量发生,青苔一方面可与其他藻类争夺营养和生活空间导致,另一方面也能直接对鱼虾蟹贝等水产养殖对象苗种甚至成体造成缠绕窒息。浮游动物较多时,随着水产养殖对象增大,可以进行捕食,水色会慢慢恢复正常;如果较严重,且水产养殖对象不能以之为食,那必须先杀灭水体中的浮游动物,然后施肥来培养、调节水色。对于丝状绿藻较多时,可以通过杀藻、足量均衡肥水等方法恢复正常水色。严重污染的水体会出现灰白水,水中只有大量的纤毛虫等,没有藻类,必须通过大量换水、杀虫、施肥等措施改良水质;
4.3特殊类型水
4.3.1红色水
亦称“铁锈水”,主要含纤毛虫、甲藻等,指水体中大量黄褐色的甲藻在繁殖时受阳光照射所呈现的红棕色。多发生在有机质多、硬度大、呈微碱性的水体[1]。这种水色主要是前期水色太浓,通过换水、杀藻等措施进行缓解。还有形成铁锈色水膜,主要是由血红裸(眼虫)藻引起,属于瘦水型水质[3]。
4.3.2铜锈水
又称湖靛水,主要是由蓝藻中微囊藻和水华微囊藻大量繁殖,在池水面形成了铜绿色水华。微囊藻外面包着一层胶质,鱼类不能消化,还会抑制其它藻类生长繁殖,导致水质清瘦。可以通过换水、物理或化学方法除藻、增施磷肥等措施抑制其形成水华。
4.3.3黄色水
是指水体中多以双鞭毛的金藻为优势种群,还有部分甲藻,水面覆盖一层金黄色的油膜。可以通过换水、杀藻、微生态调节水质等措施,恢复正常水色。
4.3.4“泥皮”水
也称油皮水,腐烂的藻类、原生动物尸体、排泄物、残饵等有机物混合残留的腐殖质,粘附尘埃或污物后在水面形成的灰黑色的浮膜。导致水产养殖对象的误食,也影响水面气体的交换,增加有机物耗氧,导致水质恶化。可以通过换水、用草木灰吸附捞出、微生态制剂加速有机物分解等措施处理。
4.3.5发光水
造成水体发光的原因有几种情况,一是由发光弧菌引起,一般发生在虾类水产养殖的中后期、水体、虾体均能发出荧光。弧菌附体会导致摄食减少,触角断,常缓游于池塘浅水处,多聚下风,反应迟钝,造成死亡。可采用消毒杀菌剂进行处理,或采取部分注入淡水降低盐度,另外投放微生态制剂培育有益的优势菌群。二是由夜光虫引起,主要由于水体中有机质丰富,夏季高温引起,主要是水体发光,而虾体不发光,但夜光虫可附着于虾的鳃丝上,会出现虾鳃微弱发光,危害主要有:增加耗氧、妨碍虾的呼吸、抑制其它藻类生长、有些会分泌毒素,另外水体发光会引起虾产生应激反应等。可以通过加大增氧,减少投喂,投放有益菌加速有机质分解,或者直接杀藻等措施改善水质。
5结语
关键词 水产养殖;复合型人才;培养;创新模式;新时期
中图分类号 G640 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)01-0339-02
位于南海之滨的广东是我国水产养殖大省,区域内水系发达、渔业资源十分丰富,其养殖水面居全国前列,水产品产量占全国水产品总产量的13.6%以上,是我国第二大水产品生产省,是广东农业经济的重要组成部分。广东海洋大学水产养殖专业的办学历史可追溯到创办于1935年的广东省立高级水产职业学校,该校于1979年开始面向全国招生第1批本科学生,经过多年的发展,目前水产养殖是广东省重点学科,1988年获准设立水产养殖学硕士学位授权点,2009年获准水产学科博士学位点建设,2013年经国务院学位委员会第三十次会议审议批准,正式获批为博士学位授权一级学科。从而实现了博士学位授予单位和一级学科博士点“零”的突破,并且形成了“学士、硕士、博士”完整的学位授权体系。
1 抓住机遇,贯彻战略部署
目前,党的十提出“推动高等教育内涵式发展”、“建设海洋强国”的战略部署,国务院通过了《广东海洋经济综合开发试验区发展规划》,为广东海洋大学水产学科的发展提供了重大发展机遇。同时农业部《水产养殖业增长方式转变行动实施方案》提出三大方向,即推行水产健康养殖,促进水产养殖向资源节约、环境友好方向转变;推广水产良种和渔业科技,促进水产养殖向效益型增长方式转变;实施水产养殖生产全程质量监控,促进水产养殖业从数量型向质量型转变。进入后建博时代,站在新的历史起点上,承前启后,继往开来,此时与同样开设有水产养殖专业的中国海洋大学、华中农业大学、上海海洋大学等高等院校相比,广东海洋大学水产学院每年培养的水产高素质复合创新人才数量明显偏低,在质量上与兄弟院校的毕业生也有着明显的差距[1]。因此,改革现有的培养模式,探索新时期水产养殖复合型人才培养创新模式,缩小与一流院校的发展差距,提升人才培养质量已是当务之急。
2 立足应用,培养“三能”人才
“因海而生,因海而兴”的广东海洋大学在华南地区海洋和水产业中发挥着不可替代的科技支撑作用。在南海海水名贵鱼类的种苗繁育及养殖、对虾种苗繁育及养殖、海水鱼类病害防治、珍珠贝的养殖及育珠技术均居国内先进水平。有力地推动了我国南方海洋和水产业的蓬勃发展,取得了巨大的经济效益和社会效益。如“华南地区对虾产业高效技术”及“日本囊对虾和斑节对虾地膜覆沙池健康养殖技术研究及示范推广”等相关成果在南方各省的推广面积达2.2万hm2,培养对虾养殖技术人员2.4万人,实现产值116亿元,新增利税11亿元,解决了近50万人就业。在水产科技的有力支撑下,仅湛江地区对虾的种苗产量、养殖面积、养殖产量、饲料产量、加工规模、出口量和交易量均为全国第1位。
辉煌成绩的取得,与广东海洋大学“肩负海洋使命,培养三能人才”的培养模式是密不可分的,也是立校之本,发展之源[2]。水产博士点的建设和取得,更是如虎添翼,为水产高素质人才的培养提供了强有力的智力支撑。在这种新形势下,如何探索创新广东海洋大学校新时期水产养殖复合型高素质人才的培养模式成为一个新颖的课题。
3 依托科研,创新培养模式
根据《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的要求,进一步深化高校和科研机构科研体制改革,建立以创新为导向的考核评价体系,增强高校和科研机构的创新动力。自从2008年广东海洋大学水产学科博士点立项建设以来,水产学科的科学研究取得了快速、重大的发展。近年来水产学科专业教师承担各级科研课题350余项,总经费10 352万元,其中包括国家973计划、国家863计划、国家科技支撑计划、国家行业公益项目及国家自然科学基金等课题等近40项,经费逾4 000万元。近5年来,本专业教师发表学术论文600余篇,其中SCI和EI收录或源期刊论文100余篇;教师获得省部级以上科技奖励12项,其中省一等奖2项;申请国家发明专利和实用新型专利54项,授权专利23项;目前建有8个省部(厅)级重点实验室(中心),仪器总值逾5 000万元,实验室面积达14 000 m2,水产学科科研条件及水平获得重大的改善和提升。实践证明,以科研为依托,致力于教学、科研及实践的创新探索,有利于进一步提升科研实力,延续良好发展态势,实现科研发展和高素质人才培养的良性循环。广东海洋大学水产学科拟以一级学科博士点为契机,依托科研,努力探索教育、科研、实践三大人才培养工程的创新模式。
3.1 依托科研,致力教育创新
广东海洋大学定位为具有鲜明鲜明地域特色、国内知名的研究教学型高校,教育创新,培养高素质复合人才始终是该校的发展主题。
3.1.1 本科教育创新。一是特色专业培育。加强水产养殖学国家级特色专业的建设,以省级和国家特色(重点)专业为建设目标。二是人才培养模式创新。建立科学指导、分类培养、自主选择的培养机制,探索和构建结构合理、符合社会需要的应用型、复合型、创新型人才培养模式。注重更新人才培养观念,有效统筹学科、专业、师资、课程、教材、基地等人才培养要素,逐步构建适合研究型教学学院要求的多学科综合环境下的人才培养体系[3-4]。三是优秀教学团队培育。实行专业首席教师制度,建立一支优秀的专业课程建设团队;完善课程建设负责人制度、助教制度和教学督导制度,促进中青年教师成长;选派教学骨干赴境内外参加课程教学能力培训和交流;以科研项目、教改课题、精品课程和特色专业建设为载体,加快培育省级以上优秀教学团队和教学名师。
3.1.2 学位与研究生教育创新。一是实施优质生源工程。启动校内本科生专业教育与考研课程辅导项目,提高本校本科生考研的积极性和成绩;高度重视研究生招生宣传工作,健全学院、系(科研团队)、导师共同参与的研究生招生宣传体系;与兄弟院校建立研究生调剂信息共享机制,提高研究生培养质量,为吸引优质生源树立良好的口碑。二是创新研究生培养机制。围绕3个方面创新研究生培养机制:进一步完善以科学研究为主导的导师责任制,在研究生招生、培养管理中充分发挥导师的主导作用,进一步增加招生录取中导师与研究生的双向选择权利;加大对研究生的资助力度,引入竞争激励机制,从而进一步激发研究生的学习热情与创新精神;建立和完善导师资助制度,使研究生的培养围绕导师的科研课题来进行,加快创新人才的培养步伐。三是实施研究生质量提升工程。以提高研究生培养质量为核心,逐步建立和完善研究生教育创新培养体系,深入实施研究生教育创新研究项目。加强研究生创新能力培养;积极申请承办研究生学术论坛与暑期学校,营造良好的学术氛围;加强研究生课程建设,积极申报校级、省级研究生示范课程;实施优秀研究生论文培育计划,全面提高研究生学位论文的质量。
3.2 依托科研,致力学术创新
3.2.1 实施学科项目培育计划,增强学科核心竞争力。以《高等学校创新能力提升计划(2011计划)》《广东省“十二五”现代渔业发展规划》《广东海洋经济综合开发试验区发展规划》等文件精神为指导,瞄准国际前沿,紧扣南海现代渔业发展的战略需求,以“建设大团队、争取大项目、培育大成果”为科学研究的主要抓手,推动实施学科建设项目的培育计划。
3.2.2 加强科研支撑服务体系建设。继续加强对“广东省水产经济动物病原生物学及流行病学重点实验室”的支持,积极争取“南海水产经济动物增养殖广东普通高校重点实验室”获教育厅滚动支持,做好“广东高校热带海产无脊椎动物养殖工程研究中心”、“农业部南方对虾质量安全控制实验室”、“农业部广东南美白对虾遗传育种中心”的建设工作,从而建立起完善的科研支撑服务体系。
3.3 依托科研,致力实践和就业协同创新
3.3.1 依托科研基地,打造生产实践大平台。水产养殖专业是一个应用性较强的专业,科学研究归根结底是为社会,为生产提供指导和服务,生产实践是贯穿整个人才培养的主题[5-6]。广东海洋大学海洋生物研究基地位于湛江市东海岛,占地20 hm2,基建投资近3 000万元。主要包括有海洋生物繁育车间、种苗标准池、办公楼、综合实验楼和专家楼等科研设施。另配有完善的水处理系统设备、玻璃钢培育系统、海水渗滤与引水系统、淡水热水深井等配套设施,可供逾300名学生同时进行科研、实践和生产实习。近年来,以海洋生物研究基地为依托,先后立项并完成了农业部南方对虾质量安全控制实验室、农业部广东南美白对虾遗传育种中心、对虾种苗种质分析实验室、病害防治实验室、环境检测与控制实验室的建设。科研生产实践大平台的成功建设,不仅为海洋生物技术与水产研发提供有力支撑,也已成为广东省乃至南海区域海洋与水产科学科技创新和成果转化的重要科研基地[7-8]。
3.3.2 院企协同创新,“订单式”培育高素质专业人才。紧紧围绕现代渔业发展的战略需求以及区域经济社会发展的现实需求,广泛建立学院与企业的联合,可最大限度地实现产、学、研结合,强化学生生产实践和创新能力培养。自2007年起,广东海洋大学与国内著名的水产企业联合,陆续开设了“海大班”、“粤海班”、“恒兴班”等,2012年又开设了“通威班”。企业定期安排高级管理人员、技术总监、营销精英及技术骨干进校为班里的学员免费授课,强化学生专业素养和实训经验,并提前接触相关公司的企业文化。学生在这种校园文化熏陶下,逐步增强了对水产行业的认同感、归属感和自豪感,学生就业有针对性,缩短了就业链条,节约了就业成本[9-10]。据统计,近几年水产养殖专业毕业生每年到水产行业就业的高达95%以上。跟踪调查结果表明:水产学科90%左右的毕业生一直在水产行业就业和创业,并在本行业得到较好的发展,也为水产学科就业工作奠定了扎实的基础,达到学院、企业、学生“三赢”的效果。
4 参考文献
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【关键词】水产养殖专业;基地;管理;作用
水产养殖专业是以应用为主的学科,某些科学研究无法局限于实验室进行,而需要在与水产养殖实践相同或相近的条件下进行大面积推广应用。生产实习同样也是水产养殖专业实践教学的重要组成部分。因此,建设高水平养殖科教创新基地是水产养殖学科可持续发展的重要保证,同样也是教师科学研究与学生生产实践,加快水产科技成果转化的良好平台,是水产养殖专业教学中不可缺少的重要实践环节,是培养学生理论联系实践,加强动手操作和分析问题、解决问题的能力的重要途径。随着用人单位和社会对人才基本技能日益重视和整个社会教育理念的更新,在搞好传统教学的基础上,积极推进基地建设,是确保学生学有所成的关键。
1.教学、科研方面的基本功能
1.1强化学生专业素质
基地实践教学是水产养殖专业的重要教学内容,同时,基地还为学生提供了解养殖生产和先进生产技术的机会,不断强化学生的专业素质。学生在校内实习基地进行实习的过程中,首先,具有较强理论基础和丰富实践经验的教师从理论和实践两方面对学生加以指导,使学生不仅能够了解操作的理论依据,而且也可了解生产过程中的操作规程,其次,校内实习基地也为培养实践型的专门人才提供了必要的设施和条件。
目前,相关专业的企业、公司或相应的商业活动单位,他们所要求的人才是既具有扎实的理论知识,又有一定的实践经验,这样的人才到达岗位后能立即投入工作,这些标准与水产养殖专业毕业生的去向息息相关,而高校水产养殖基地的建设和使用将为学生毕业后更好地就业打下了坚实的基础。
1.2提供学生实践场所
为了使学生全面领会所学理论知识,高校一般均采取实验教学与实习指导相结合的方式。学生通过动手操作,可以观察到根据理论知识所能产生的科学现象,了解操作程序。其中,实习则是针对某个教学环节,使学生对具有连续性特点的内容在相对较长的时间内直观地、不间断地观察学习。而各种形式的校内、外基地则成为学生实习的基础。
水产养殖基地同样为学生的毕业论文实践部分的完成提供了场地条件,在水产养殖基地进行毕业论文实验的学生,在实验过程中取材方便,实验结果更接近实际。
1.3构建科学研究环境
随着科学技术水平的提高,水产养殖专业的科学研究已脱离了传统的养殖方式,应越来越符合现代化的标准。教育工作者一方面有责任将最新的理论和实践知识传授给学生,另一方面,也要求水产养殖专业的教师必须充实自己的理论水平,提高个人的科研实力。而校内实践教学基地则为此提供了相应的场所和必要的条件。教师先进的科研成果在基地内进行应用和示范则会使之成为名副其实的高新技术示范基地。
2.水产养殖基地的扩展功能
2.1加强新生专业教育
刚入学的学生绝大多数对水产养殖业深入了解不多,加强针对新生的专业教育,可以提高他们对专业课程的认识与兴趣。在进行必修专业基础课学习的基础上,应使学生在刚进入校园时就能真正接触专业知识,并增加对专业的了解,校内教学基地的示范教育正是最直接的途径之一,在教学基地,初来的学生可以了解专业的基本内容,在教师的正确引导的基础上,培养学生对专业的兴趣,进一步增强学生学习的信心。
2.2引导学生参与科研
基地教学改变了传统实验课授课方式,改变学生“被动式”实验为“主动探索式”实践,有利于学生在实验操作技能和独立实验能力水平上的提高,从而可以培养出实验基础扎实、具有科学研究基础、具有创新精神与能力的国家高素质人才。学校应更多地为学生提供参与科学研究的机会,在教师的指导下,使学生在在校期间就能自行设计、动手并完成相关科研内容,从而培养学生从事科学研究的兴趣,为学生毕业后从事科学研究及项目设计打下基础,为培养应用兼研究型人才提供条件。
3.水产养殖基地管理方式
3.1管理人员职责明确
水产养殖基地顺利运行,需要有一批教师担任基地的实验技术人员,他们应责任心强、具备理论知识、懂得科学管理。应将基地工作人员的聘任、考核、晋升按照学校相关规定执行。建立健全岗位责任制,加强对基地工作人员的管理,明确管理人员的职责。学校应采用以人为本的管理理念,充分调动教师的积极性和创新性。带动与水产养殖相关行业的共同提高,从而促进当地水产养殖产业的结构调整,为广大的教师、学生提供水产科研服务,为水产养殖专业的推广起到促进作用。
3.2基地设施规范使用
水产养殖基地应满足学生的教学实践以及教师开展科学研究的需要,同时也为研究生、本科生进行课题研究和撰写毕业论文提供场地和服务。在保证完成当年的教学任务之外,对需要进行科学研究的教师及学生应要求采用书面申请的形式,写明使用的时间段、实验的具体对象、所需的内容条件以及参加的人数等,根据申请人的不同任务及要求,由基地管理人员统筹组织、合理安排,为他们提供优良的资源设施条件和优质服务,确保教育教学、科学研究等工作顺利开展。相关实验技术人员应在他人使用过后进行基地设施的常规维护,对损坏设施的个人采取赔偿措施。
3.3学生实习及其管理
为确保实践教学的质量,必须建立一系列较为完善的实践教学管理及评估制度。在实践教学之前,应让学生明确实践活动的目的、方法、步骤、标准等。教师应根据学生在实践中表现对学生进行考核、测评,最终给出合理分数。实习内容应分成不同课题、方向,让学生自由选择。同时配备专门实习管理人员,随时解决问题。每个实践教学环节的管理与评估工作,应注重实际,基地实验技术人员应建立适合系统的、专业的学科实践教学体系,确保学生在实习期间真正领会所学知识。
参考文献:
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[2] 黎春红,尹绍武,陈雪芬,李 红,王永强.高校水产养殖学实验室开放的思考.创新教育.2007(24):24-25.
资金资助:
河南师范大学青年科学基金项目资助.
关键词:山东辖区,通航环境,综合治理
近十年来,随着国民经济快速健康发展,我国沿海水产养殖业同时处于高速发展时期,已经逐步成为某些沿海省市的重要支柱产业,对沿海各省市经济增长的贡献是举足轻重的。但是,某些地区未经有关部门批准,随意建立养殖区和扩大养殖面积,大量非法养殖占用沿海可航水域的问题日趋严重,对海上交通安全构成了严重威胁,导致海上交通事故的大量增加,从而对船舶和船公司造成了巨大的经济损失。免费论文参考网。海上运输是国家交通运输大动脉的一个重要组成部分,它离不开沿海水域、港口和运输船队,同时又必须有良好的通航环境,以保障其安全畅通。
1.严重影响通航环境的现状
改革开放以来,我省航运业取得了长足发展,港航生产稳定发展。但是,随着沿海经济的发展,水产养殖及捕捞影响通航环境的问题已经成为制约航运发展的重要因素。由于宏观失控,养殖区缺乏统一规划,各地水产养殖不论面积、品种还是数量连年大幅度增长,并连续不断的向深海延伸,致使港口航道、水道堵塞,锚地被侵占等问题十分严重,通航环境日趋恶化。
1.1部分水域通航环境恶化,使船舶航行、避风、锚泊失去了基本安全保障
由于渔业主管部门和水上交通主管部门在对待海上养殖和水上交通安全工作观念上的差异,加之一些地方政府的保护政策,使得养殖物侵占航道、锚地,破坏通航环境的问题越发严重。
通航环境的恶化严重影响了水上交通安全,由此而引发的海上交通事故也是逐年上升。免费论文参考网。1992年,我省长岛县一运输船因被养殖物缠住推进器,遇风浪后沉没,造成10人死亡。据不完全统计,近十年来(1993—2002),烟台海事局辖区共发生301起海上交通事故,致损养殖的海上交通事故为61起,占事故总数的20%以上,造成直接经济损失6600多万元。
1.2通航环境的恶化,使航运企业蒙受了巨大的经济损失
一些最佳的通航水域由于被养殖物侵占,致使船舶无法正常航行,甚至不能通航,船舶只得绕道或减速航行。以来往于龙口港的南方船舶为例,走长山水道比走老铁山水道节省航程40海里,小吨位船舶走登州水道更近。但是面对纵横交错的水产养殖物,船舶不得不放弃原来的黄金航线而绕道行驶。有的船舶航行不了解情况,有的抱着碰运气的心态减速缓行,致使挂网、缠摆、进入养殖区的事故时有发生。事故发生后,船舶因接受调查处理而不得不留在港内,有的甚至因经济纠纷而被扣押。这样一来,既延误了船期,而且由此带来的间接损失也无法计算。
2.通航环境恶化的原因
2.1相关的法律法规不健全
《中华人民共和国海上交通安全法》虽然规定了在港区、航道、锚地等通航密集水域以及主管机关公布的航路范围未经港监批准,不得进行设置、构筑设施等活动。若进行了这些活动,海事主管部门有权责令其所有人限期搬迁或拆除时,设置、构筑设施的当事人应该负哪种责任?若因此养殖场自身受到损害或由此造成其它方损害的,应如何处置,由哪一方负民事赔偿责任等方面也没有明确规定,给执法人员和处理纠纷各方援引法律条文、适用法律范围等方面造成困难,形成无法可依的局面。
船舶进入水产养殖区造成损害,争执双方常以《渔业法》和《海上交通安全法》各自为据,相持不下。多数营运人和保险人认为,《海上交通安全法》是国家为加强海上交通管理,保障船舶、设施和人员安全而制定的,该法第二十二条明确规定:“未经主管机关批准,不得在港区、锚地、航道、通航密集区以及主管机关公布的航路内设置、构筑设施或者其他有碍航行安全的活动。”据此,在船舶操作执行技术规范,航行依据新版海图、航海通告及航路指南的情况下造成水产养殖区损害,不仅不应赔偿养殖方,还应保留向对方索赔的权利。养殖方则以我国《渔业法》提出抗辩,他们认为,我国《渔业法》第十条规定:“县级以上地方人民政府根据国家对水域利用的统一安排,可以将规划用于养殖业的全民所有的水面、滩涂,确定给全民所有制单位从事养殖生产,核发养殖使用证确认使用权。免费论文参考网。”船舶损坏了他们持有合法使用证的养殖场,则必须赔偿。
2.2船舶致损水产养殖事故引起的民事纠纷处理不当
由于海上交通主管部门——海事行政主管机关和海事法院因设置地域不完全相同,而又受当地政府的制约或影响,因而给水产养殖案件处理带来难度和复杂性,在处理时往往以调解为主,各打五十大板为结局,使本无过失或过失不大的船东毫无例外地要承担民事赔偿责任。这种做法,既违反国际惯例,也违反我国立法本意,同时也违背承担民事责任的过错原则,这种做法不仅曲解了法律,而且已经并将继续产生不良后果。
2.3政出多门,政令不一
有些水产养殖单位和人员站在局部利益和部门利益考虑,大面积发展水产养殖业,无序、无度、宏观失控。特别是有些地方政府将水产养殖作为促进本地经济发展的重要来源,错误地鼓励和保护水产养殖业的违章发展。加之海上养殖业由农业渔业部及各级政府渔业行政部门管辖,其实际监督管理机构为渔政、渔港监督;海上交通运输是由交通部及各级政府交通行政部门管辖,实际监督管理机构为各级海事行政主管部门。由于执法部门的从属关系,所处的地位不同,对海上养殖的管理体制很不顺畅,在许多方面存在着政出多门等弊端。
3.加强海上通航环境管理的建议
综上所述,目前必须对海上通航环境进行认真研究并改善,必须对有关的法律进行正确理解和使用。为此,建议可否根据下列各种情况,分别开展工作:
3.1加大立法力度,提高立法效力,完善海上通航环境的相关法规
水产养殖区的设立应具备哪些条件,我国的有关法律已有明确规定。《中华人民共和国渔业海法》第二章第十条规定:“县级以上地方人民政府根据国家对水域利用的统一安排,可以将规划用于养殖业的全民所有的水面、滩涂,确定给所有制单位和集体所有制单位从事养殖生产,核发养殖使用证,确认使用权。”
《中华人民共和国海上交通安全法》第二十二条规定:“未经主管机关批准,不得在港区、锚地、航道、通航密集区以及主管机关公布的航路内设置、构筑设施或者进行其它有碍航行安全的活动。对上述区域内擅自设置、构筑的设施,主管机关有权责令其所有人限期搬迁或拆除。”
中华人民共和国海事行政主管部门是一个专业性较强的海上交通安全的主管机关,只要经过核准的水产养殖区域不会影响港口及海上航行所需水域,经海事主管部门通告后能够引起航海单位的高度重视。
3.2统一认识,顾全大局,寻求解决海上通航环境问题的有效途径
众所周知,不产养殖侵占沿海港口水域问题日趋严重,通航环境恶化,影响了船舶进出港安全。由于现阶段我国对水产养殖的有关管理法规不十分完善,管理体制中存在着种种弊端,加上有些地方受经济利益的驱动,治理通航环境难度是非常大的。但就清理碍航养殖物而言,只要当地政府有关部门与水上交通安全主管部门统一认识,从改革开放的大局出发,摆正水产养殖与航运、港口事业发展的关系,从对外开放和发展生产力的高度来看待这一问题,问题是可以得到妥善解决的。
3.3充分重视舆论宣传,发挥新闻监督作用,促进通航环境的治理整顿
在解决水产养殖区侵占港区水域、航道、锚地的工作中,必须充分认识到新闻媒体的监督作用,要积极通过电视台、报社等新闻媒体,列举大量事实,要大力宣传维护良好的港口水域通航环境的重要意义,影响水域通航环境的事例等等。只有得到社会舆论的支持,得到大多数人,特别是渔民的理解,认清国家利益和局部利益的关系,才能使问题得到顺利的解决。事实多次证明,新闻舆论的监督,有力地促进了水产养殖的清理整顿工作。